如何證明下面這兩個較複雜的不等式

時間 2021-06-02 15:25:08

1樓:cyb醬

考慮問題永遠要從最簡單的方向著手 , 既然要證明最大值大於著力點就完全放在構造值大於 的點好了.

首先考慮 , 實際上此時

我們已經解決一大部分情況了 ! 顯然 或 時結論明了 .

那如果 呢 ? 當然就反其道而行之啦 !

我們讓兩個余弦值盡量大 , 任取 , 令

那麼 設 , 由於

於是對症下藥 , 配湊出 :

4c^3,4st>2cst,cs>cs^2,ct>ct^2" eeimg="1"/>

0,3ct-4c^2t+8c^4t>0" eeimg="1"/>這些不等式立刻推出欲證結論成立

最後這兩者成立是因為 0" eeimg="1"/>時都有 :

0" eeimg="1"/>

對於另乙個命題 , 證明可能需要輔以大量的計算 : 欲證 時有 :

很明顯第二個括號內

1-\frac58>0}" eeimg="1"/>因此只要證明

注意到不等式 在 時成立 .

因為將根號展開等價於 :

注意到 : 0}" eeimg="1"/>故推出成立 .

現在回到原題 , 利用上述不等式我們只要證明 :

而根據均值不等式 :

而這個看起來很複雜的 其實是可以分離變數的 :

變為 因此原不等式根據對稱性只要研究含有一半變數的情形 : (已經約去 )

顯然在最大時只要證明 代入的情形即可 :

( 因為 是非負的所以可以這麼做 )

設 只要證明 時 :

這是顯然成立的

注意到配湊出的結果出現了 高次因子 , 這暗示了 是最緊的

如何證明連通的這兩個等價刻畫?

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